Celbiologie:
- 30 meerkeuzevragen (50%) met giscorrectie -1/3, 2 open vragen (50%)
- Boek: syllabus
- 24 oktober: oefenexamen
- Ze vraagt nooit teken maar begrijpen en kunnen toepassen
- Bij openvragen, proces uitleggen b v replicatie
Hoofdstuk 1: chemie van de cel
De chemische samenstelling van cellen: algemeen
Water (h2O):
- ¾ van de cel bestaat uit water
- Unieke chemische structuur door polariteit
- Ongeladen (neutraal), maar polair → door ongelijke verdeling van
elektronen tussen O en H (zuurstof is meer elektronegatief, trekt harder
aan elektronen → elektronen bevinden zich dichter bij O-atoom
o O-atomen: gedeeltelijk negatieve lading
o H-atomen: gedeeltelijk positieve lading
→ H-bruggen: aantrekking tussen gedeeltelijk negatieve ladingen O atoom en
gedeeltelijk positief geladen H-atoom, zorgt voor unieke eigenschappen:
- Hoge cohesie (precieze 3-dimensionele organisatie)
- Hoge oppervlaktespanning
- Hoog kookpunt
- Hoog specifieke warmte: de hoeveelheid warmte die een vloeistof per
gram moet opnemen om 1 graden te kunnen toenemen → belangrijk bij
cellen om oververhitting tegen te gaan
- Goed solvent: oplosmiddel voor geladen of polaire (hydrofiel) moleculen
(apolaire zijn hydrofoob zoals lipiden)
Hydrofiele: anorganische moleculen en de meeste kleinere organische moleculen
(zouten, suikers, organische zuren en meeste aminozuren)
Amfipathisch= zowel polair als apolair (hydrofobe als hydrofiele) eigenschappen
Hydratatie: het vermogen van water om deze moleculen helemaal te omringen
Drijvende kracht: aantrekking tussen
positieve en negatieve (deel)ladingen.
- Negatief ion: omringd door H2O
moleculen waarbij positieve
deelladingen (H-atomen) naar het ion
richten
- Positief ion: omringd door H2O
moleculen waarbij negatieve
deelladingen (O-atoom) naar het ion richten
Apolaire moleculen: kunnen geen elektrostatische interactie maken met H2O
moleculen → interageren met elkaar ipv in water op te lossen
1
, Het belang van koolstof
Belangrijk door:
- Specifieke stabiliteit van koolstofbindingen
- Grote diversiteit van bindingen die het C-atoom kan aangaan → 4 valentie
e- (ongepaard) om covalente (atoom) bindingen te vormen (met meestal
O,N,S, C) enkelvoudige/dubbele of 3voudige bindingen te vormen
→ andere atomen kunnen op zelfde manier bindingen aangaan → functionele
groepen gevormd
- Carboxyl (-COOH)
- Amino (NH2)
- Carbonyl (-CO)
- Aldehyde (-CHO)
- Fosfaat (-PO(OH)3) blijven ongeladen bij
neutrale pH
- Hydroxyl (-OH)
- Sulfhydryl (-SH)
pH in cel rond de 7 → sommige krijgen een lading
(zuur/base)
- zuur (HX/HXO)= stof die protonen (H+)afgeeft → wordt negatief geladen
- base= stof die protonen (H+)opneemt → wordt positief geladen
gedragen zich wel als polaire entiteiten, waardoor ze beter oplosbaar zijn in
waterige omgeving dan bv alkanen of alkenen die enkel uit C en H bestaan en
zich gedragen als apolaire entiteiten
Het belang van selectief permeabele membranen
Cel= entiteit =fysische barrière nodig (inhoud binnen houd en externe inhouden
buiten houd)
→ absolute barrière niet goed, cellen moeten intra/extracellulaire inhouden
kunnen uitwisselen, er moet mogelijke communicatie blijven tussen cel en
omgeving en cellen onderling
- Barrière niet oplosbaar in water → cel zou barrière oplossen waardoor ze
verdwijnen
- De facto: barrière is wateroplosbaar???
Membranen die cellen (en organellen) omringen, voldoen aan deze criteria:
- Grootste deel apolair (lipiden: water onoplosbaar): hydrofoob
- Bevatten andere macromoleculen (eiwitten) → communicatie en
uitwisseling met extracellulaire omgeving
o eiwitten zorgen ervoor dat het membraan selectief is (sommige
moleculen wel, sommige niet uitwisselen)
2
, Het belang van macromoleculen: opbouw en structuur
Meeste biomoleculen= polymeren, opgebouwd uit macromoleculen bestaan uit
meestal lineaire (soms vertakte) polymeren van kleinere bouwstenen
Bv.
- Vetten of lipiden: iets verschillendere opbouw, worden door cel zelf
aangemaakt uit simpele organische stoffen zoals fosfaat, nitraat, CO2,
O2,..
Anorganische voorlopers Kleine organische Macromoleculen
moleculen
H2O + CO2 Glucose en andere Polysacharide
monosac
O2 Metabolische Lipiden
tussenproducten:
- Glycerol
- Vetzuren
- Steroïden
N2 + NO3- → NH3+ Aminozuren eiwitten
PO3- 4 nucleotiden Nucleinezuren (RNA,
DNA)
Polymerisatie= aaneenkoppeling van de bouwstenen tot macromoleculen
Bouwtenen aan elkaar zetten → ATP (adenosine trifosfaat)nodig
1) Monomeeractivatie: Monomeren met H- en OH-groepen worden
geactiveerd door ze te koppelen aan een dragermolecuul, met energie van
ATP of een andere energierijke verbinding.
2) Monomeercondensatie: Twee geactiveerde monomeren worden
samengevoegd (gecondenseerd), waarbij een dragermolecuul vrijkomt.
3) Polymerisatie: In elke stap wordt een nieuw geactiveerd monomeer
toegevoegd aan een bestaande keten met al meerdere eenheden.
3
, Het belang van zelf-assemblage
Samen vormen macromoleculen → supramoleculaire structuren
(celmembraan, ribosomen,..) → supramoleculaire structuren samen vormen
organellen en andere sub cellulaire structuren (celkern, mitochondriën,..) →
cel
- Inherent: informatie ligt in macromolecule zelf + gebeurd spontaan
(zonder bijkomende energie)
- Bij vouwing van eiwitten soms helper-eiwitten (chaperonnes) nodig,
verhinderen interacties die kunnen leiden tot verkeerde opvouwing
- Verklaring spontaan ontstaan 3dim structuur: niet-covalente interacties en
bindingen
o H-bruggen (tussen polaire moleculen)
o Ionische bindingen (tussen polaire moleculen)
o Van der Waals interacties (tussen polaire moleculen)
o Hydrofobe interacties (tussen apolaire moleculen)
→ hiërarchisch= stapsgewijs en in specifieke volgorde
+ simpel
+ geen onnodige energie verspild
De belangrijkste macromoleculen: opbouw en structuur
Eiwitten of proteïne
→ zorgen ervoor dat de cel kan functioneren
Op basis van functie 9 klassen:
- Enzymen = biokatalysatoren: versnellen honderden biochemische reacties in de
cel
- Structuureiwitten: geven steun en structuur aan de cel en haar organellen
- Bewegingseiwitten: zijn belangrijk voor de beweging van, en in, cellen
- Regeleiwitten: controleren en coördineren noodzakelijke cellulaire functies
4
- 30 meerkeuzevragen (50%) met giscorrectie -1/3, 2 open vragen (50%)
- Boek: syllabus
- 24 oktober: oefenexamen
- Ze vraagt nooit teken maar begrijpen en kunnen toepassen
- Bij openvragen, proces uitleggen b v replicatie
Hoofdstuk 1: chemie van de cel
De chemische samenstelling van cellen: algemeen
Water (h2O):
- ¾ van de cel bestaat uit water
- Unieke chemische structuur door polariteit
- Ongeladen (neutraal), maar polair → door ongelijke verdeling van
elektronen tussen O en H (zuurstof is meer elektronegatief, trekt harder
aan elektronen → elektronen bevinden zich dichter bij O-atoom
o O-atomen: gedeeltelijk negatieve lading
o H-atomen: gedeeltelijk positieve lading
→ H-bruggen: aantrekking tussen gedeeltelijk negatieve ladingen O atoom en
gedeeltelijk positief geladen H-atoom, zorgt voor unieke eigenschappen:
- Hoge cohesie (precieze 3-dimensionele organisatie)
- Hoge oppervlaktespanning
- Hoog kookpunt
- Hoog specifieke warmte: de hoeveelheid warmte die een vloeistof per
gram moet opnemen om 1 graden te kunnen toenemen → belangrijk bij
cellen om oververhitting tegen te gaan
- Goed solvent: oplosmiddel voor geladen of polaire (hydrofiel) moleculen
(apolaire zijn hydrofoob zoals lipiden)
Hydrofiele: anorganische moleculen en de meeste kleinere organische moleculen
(zouten, suikers, organische zuren en meeste aminozuren)
Amfipathisch= zowel polair als apolair (hydrofobe als hydrofiele) eigenschappen
Hydratatie: het vermogen van water om deze moleculen helemaal te omringen
Drijvende kracht: aantrekking tussen
positieve en negatieve (deel)ladingen.
- Negatief ion: omringd door H2O
moleculen waarbij positieve
deelladingen (H-atomen) naar het ion
richten
- Positief ion: omringd door H2O
moleculen waarbij negatieve
deelladingen (O-atoom) naar het ion richten
Apolaire moleculen: kunnen geen elektrostatische interactie maken met H2O
moleculen → interageren met elkaar ipv in water op te lossen
1
, Het belang van koolstof
Belangrijk door:
- Specifieke stabiliteit van koolstofbindingen
- Grote diversiteit van bindingen die het C-atoom kan aangaan → 4 valentie
e- (ongepaard) om covalente (atoom) bindingen te vormen (met meestal
O,N,S, C) enkelvoudige/dubbele of 3voudige bindingen te vormen
→ andere atomen kunnen op zelfde manier bindingen aangaan → functionele
groepen gevormd
- Carboxyl (-COOH)
- Amino (NH2)
- Carbonyl (-CO)
- Aldehyde (-CHO)
- Fosfaat (-PO(OH)3) blijven ongeladen bij
neutrale pH
- Hydroxyl (-OH)
- Sulfhydryl (-SH)
pH in cel rond de 7 → sommige krijgen een lading
(zuur/base)
- zuur (HX/HXO)= stof die protonen (H+)afgeeft → wordt negatief geladen
- base= stof die protonen (H+)opneemt → wordt positief geladen
gedragen zich wel als polaire entiteiten, waardoor ze beter oplosbaar zijn in
waterige omgeving dan bv alkanen of alkenen die enkel uit C en H bestaan en
zich gedragen als apolaire entiteiten
Het belang van selectief permeabele membranen
Cel= entiteit =fysische barrière nodig (inhoud binnen houd en externe inhouden
buiten houd)
→ absolute barrière niet goed, cellen moeten intra/extracellulaire inhouden
kunnen uitwisselen, er moet mogelijke communicatie blijven tussen cel en
omgeving en cellen onderling
- Barrière niet oplosbaar in water → cel zou barrière oplossen waardoor ze
verdwijnen
- De facto: barrière is wateroplosbaar???
Membranen die cellen (en organellen) omringen, voldoen aan deze criteria:
- Grootste deel apolair (lipiden: water onoplosbaar): hydrofoob
- Bevatten andere macromoleculen (eiwitten) → communicatie en
uitwisseling met extracellulaire omgeving
o eiwitten zorgen ervoor dat het membraan selectief is (sommige
moleculen wel, sommige niet uitwisselen)
2
, Het belang van macromoleculen: opbouw en structuur
Meeste biomoleculen= polymeren, opgebouwd uit macromoleculen bestaan uit
meestal lineaire (soms vertakte) polymeren van kleinere bouwstenen
Bv.
- Vetten of lipiden: iets verschillendere opbouw, worden door cel zelf
aangemaakt uit simpele organische stoffen zoals fosfaat, nitraat, CO2,
O2,..
Anorganische voorlopers Kleine organische Macromoleculen
moleculen
H2O + CO2 Glucose en andere Polysacharide
monosac
O2 Metabolische Lipiden
tussenproducten:
- Glycerol
- Vetzuren
- Steroïden
N2 + NO3- → NH3+ Aminozuren eiwitten
PO3- 4 nucleotiden Nucleinezuren (RNA,
DNA)
Polymerisatie= aaneenkoppeling van de bouwstenen tot macromoleculen
Bouwtenen aan elkaar zetten → ATP (adenosine trifosfaat)nodig
1) Monomeeractivatie: Monomeren met H- en OH-groepen worden
geactiveerd door ze te koppelen aan een dragermolecuul, met energie van
ATP of een andere energierijke verbinding.
2) Monomeercondensatie: Twee geactiveerde monomeren worden
samengevoegd (gecondenseerd), waarbij een dragermolecuul vrijkomt.
3) Polymerisatie: In elke stap wordt een nieuw geactiveerd monomeer
toegevoegd aan een bestaande keten met al meerdere eenheden.
3
, Het belang van zelf-assemblage
Samen vormen macromoleculen → supramoleculaire structuren
(celmembraan, ribosomen,..) → supramoleculaire structuren samen vormen
organellen en andere sub cellulaire structuren (celkern, mitochondriën,..) →
cel
- Inherent: informatie ligt in macromolecule zelf + gebeurd spontaan
(zonder bijkomende energie)
- Bij vouwing van eiwitten soms helper-eiwitten (chaperonnes) nodig,
verhinderen interacties die kunnen leiden tot verkeerde opvouwing
- Verklaring spontaan ontstaan 3dim structuur: niet-covalente interacties en
bindingen
o H-bruggen (tussen polaire moleculen)
o Ionische bindingen (tussen polaire moleculen)
o Van der Waals interacties (tussen polaire moleculen)
o Hydrofobe interacties (tussen apolaire moleculen)
→ hiërarchisch= stapsgewijs en in specifieke volgorde
+ simpel
+ geen onnodige energie verspild
De belangrijkste macromoleculen: opbouw en structuur
Eiwitten of proteïne
→ zorgen ervoor dat de cel kan functioneren
Op basis van functie 9 klassen:
- Enzymen = biokatalysatoren: versnellen honderden biochemische reacties in de
cel
- Structuureiwitten: geven steun en structuur aan de cel en haar organellen
- Bewegingseiwitten: zijn belangrijk voor de beweging van, en in, cellen
- Regeleiwitten: controleren en coördineren noodzakelijke cellulaire functies
4
